JPS5945123B2 - 線状照明法 - Google Patents
線状照明法Info
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- JPS5945123B2 JPS5945123B2 JP52081751A JP8175177A JPS5945123B2 JP S5945123 B2 JPS5945123 B2 JP S5945123B2 JP 52081751 A JP52081751 A JP 52081751A JP 8175177 A JP8175177 A JP 8175177A JP S5945123 B2 JPS5945123 B2 JP S5945123B2
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- Japan
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- linear illumination
- laser
- laser beam
- cylindrical lens
- light
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- G02—OPTICS
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0927—Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
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- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/143—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using macroscopically faceted or segmented reflective surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザー光による線状照明法に関し、さらに詳
細にはシリンドリカルレンズで広げられたレーザー光を
その中心で2分割し、これを物体上で重ね合わせること
によつて強度の均一な線状照明を行なうようにした照明
法に関するものである。
細にはシリンドリカルレンズで広げられたレーザー光を
その中心で2分割し、これを物体上で重ね合わせること
によつて強度の均一な線状照明を行なうようにした照明
法に関するものである。
ウェブの厚みムラ等を検査するために、走行中のウェブ
の幅方向に線状の照明光を照射することが行なわれてい
る。
の幅方向に線状の照明光を照射することが行なわれてい
る。
ウェブが幅方向に平坦であれば、ウェブからの反射光を
スクリーン上に結ばせた像は直線となる。一方平坦でな
い場合は、その表面形状に応じた像が結ばれるから、こ
の像の形状からウェブの表面形状を知ることができる。
この照明光としてレーザー光を用いて線状照明を行なう
方法が知られている。従来のレーザー光を用いた線状照
明法は、レーザー光源から放出されたレーザー光をコリ
メーターレンズで平行光とし、この平行光をシリンドリ
カルレンズで広げて物体を照明している。ところでレー
ザー光は、その強度が断面において第1図に示すような
ガウス分布をしている。
スクリーン上に結ばせた像は直線となる。一方平坦でな
い場合は、その表面形状に応じた像が結ばれるから、こ
の像の形状からウェブの表面形状を知ることができる。
この照明光としてレーザー光を用いて線状照明を行なう
方法が知られている。従来のレーザー光を用いた線状照
明法は、レーザー光源から放出されたレーザー光をコリ
メーターレンズで平行光とし、この平行光をシリンドリ
カルレンズで広げて物体を照明している。ところでレー
ザー光は、その強度が断面において第1図に示すような
ガウス分布をしている。
これをシリンドリカルレンズで幅方向に広げると、第2
図に示すような裾の広がつた山形状の強度分布となる。
したがつて物体上に照射された線状照明光は、その中央
部の強度が最も高く、その両端が最も低くなつている。
このようにレーザー光をシリンドリカルレンズで広げて
線状照明を行なうものにあつては、均一な線状照明を行
なうことができないという欠点がある。本発明は上記欠
点に鑑み、レーザー光の強度が均一となるようにした線
状照明法を提供することを目的とするものである。
図に示すような裾の広がつた山形状の強度分布となる。
したがつて物体上に照射された線状照明光は、その中央
部の強度が最も高く、その両端が最も低くなつている。
このようにレーザー光をシリンドリカルレンズで広げて
線状照明を行なうものにあつては、均一な線状照明を行
なうことができないという欠点がある。本発明は上記欠
点に鑑み、レーザー光の強度が均一となるようにした線
状照明法を提供することを目的とするものである。
本発明の線状照明法は、シリンドリカルレンズによつて
広げられたレーザー光が、山形の強度分布をもつている
ことに着目し、これをその中心で2分割して重ね合わせ
たことを特徴とするものである。
広げられたレーザー光が、山形の強度分布をもつている
ことに着目し、これをその中心で2分割して重ね合わせ
たことを特徴とするものである。
これにより、分割された一方のレーザー光は、強度が最
も低い部分が、他方のレーザー光の最も高い部分に重ね
られる。また他の部分でも一方のレーザー光に他方のレ
ーザー光が重畳されて強度補正されるから、全体に亘つ
て強度が均一となる。以下図面を参照して本発明を請細
に説明する。
も低い部分が、他方のレーザー光の最も高い部分に重ね
られる。また他の部分でも一方のレーザー光に他方のレ
ーザー光が重畳されて強度補正されるから、全体に亘つ
て強度が均一となる。以下図面を参照して本発明を請細
に説明する。
第3A図ないし第3D図は本発明の方法による照明光の
形成方法の原理を示すものである。シリンドリカルレン
ズで広げられたレーザー光1は、線状照明された物体上
において第3A図のような強度分布になつている。そこ
でシリンドリカルレンズと物体との間でレーザー光1を
2分割する。すなわち強度分布の対称軸である分割線2
でレーザー光1を分割してレーザー光1a,1bとする
。次に第3B図のように分割されたレーザー光1a,1
bをミラー等によつて反転させる。そして第3C図のよ
うに反転されたレーザー光1a,1bを重ね合わせれ(
F.第3D図のように強度が均一なレーザー光3となる
。このレーザー光3で物体を線状に照明すれば、均一な
線状照明が行なえる。なお厳密には、中央部の強度が僅
か小さくなつた強度分布になつている。前記分割された
レーザー光1a,1b(丸反転後に重ね合わせているが
、これは、分割されたレーザー光1a,1bをミラーで
重ね゛合わせているからである。
形成方法の原理を示すものである。シリンドリカルレン
ズで広げられたレーザー光1は、線状照明された物体上
において第3A図のような強度分布になつている。そこ
でシリンドリカルレンズと物体との間でレーザー光1を
2分割する。すなわち強度分布の対称軸である分割線2
でレーザー光1を分割してレーザー光1a,1bとする
。次に第3B図のように分割されたレーザー光1a,1
bをミラー等によつて反転させる。そして第3C図のよ
うに反転されたレーザー光1a,1bを重ね合わせれ(
F.第3D図のように強度が均一なレーザー光3となる
。このレーザー光3で物体を線状に照明すれば、均一な
線状照明が行なえる。なお厳密には、中央部の強度が僅
か小さくなつた強度分布になつている。前記分割された
レーザー光1a,1b(丸反転後に重ね合わせているが
、これは、分割されたレーザー光1a,1bをミラーで
重ね゛合わせているからである。
したがつてミラーを使用しないでも重ね合わせが行なえ
るならば、レーザー光1a,1bを相対的にずらして第
3D図のようにしてもよい。またレーザー光1a,1b
は全体を重ねなくとも、その一部だけを重ね、この重ね
た部分を取り出して線状照明を行なうこともできる。こ
のときは、この重ねた部分が均一な線状照明光になつて
いる。第4図は本発明に用いられる光学系を示すもので
ある。レーザー光源10から放出されたレーザー光は、
レンズ11で光束が円形に広げられる。この光束が広げ
られたレーザー光は、コリメーターレンズ12で平行光
に変換され、シリンドリカルレンズ13に入射する。こ
のシリンドリカルレンズ13によつてレーザー光は、楕
円状に一方向に広げられる。シリンドリカルレンズ13
の前方に、該レンズ13の軸13aと平行でしかも光軸
を通る位置に断面の頂点すなわち稜14aがくるように
、プリズムミラー14が配されている。
るならば、レーザー光1a,1bを相対的にずらして第
3D図のようにしてもよい。またレーザー光1a,1b
は全体を重ねなくとも、その一部だけを重ね、この重ね
た部分を取り出して線状照明を行なうこともできる。こ
のときは、この重ねた部分が均一な線状照明光になつて
いる。第4図は本発明に用いられる光学系を示すもので
ある。レーザー光源10から放出されたレーザー光は、
レンズ11で光束が円形に広げられる。この光束が広げ
られたレーザー光は、コリメーターレンズ12で平行光
に変換され、シリンドリカルレンズ13に入射する。こ
のシリンドリカルレンズ13によつてレーザー光は、楕
円状に一方向に広げられる。シリンドリカルレンズ13
の前方に、該レンズ13の軸13aと平行でしかも光軸
を通る位置に断面の頂点すなわち稜14aがくるように
、プリズムミラー14が配されている。
このプリズムミラー14は、その2つの斜面が反射面1
4b,14cに形成されている。したがつてこのプリズ
ムミラー14の反射面14b,14cによつて、第3B
図に示すようにレーザー光が2分される。反射面14b
,14cで反射されて2分されたレーザー光は、ミラー
15,16に人射し、後方に反射される。これらのミラ
ー15,16によつて反射されたレーザー光は、物体1
7土で重ね合わされる。この物体17はシリンドリカル
レンズ13から離れた位置にあるため、物体17上のレ
ーザー光はシリンドリカルレンズによつて光束の形状が
円形から楕円状に広げられたものが、さらに潰されて線
状となつている。ミラー15,16で重ね合わされたレ
ーザー光は、前述のようにその強度が均一となつている
から、物体17は全体に亘つて均一に照明される。この
光学系ではミラー15,16で後方に反射して重ね合わ
せるようになつているが、これは前方に反射する構成で
あつてもよい。
4b,14cに形成されている。したがつてこのプリズ
ムミラー14の反射面14b,14cによつて、第3B
図に示すようにレーザー光が2分される。反射面14b
,14cで反射されて2分されたレーザー光は、ミラー
15,16に人射し、後方に反射される。これらのミラ
ー15,16によつて反射されたレーザー光は、物体1
7土で重ね合わされる。この物体17はシリンドリカル
レンズ13から離れた位置にあるため、物体17上のレ
ーザー光はシリンドリカルレンズによつて光束の形状が
円形から楕円状に広げられたものが、さらに潰されて線
状となつている。ミラー15,16で重ね合わされたレ
ーザー光は、前述のようにその強度が均一となつている
から、物体17は全体に亘つて均一に照明される。この
光学系ではミラー15,16で後方に反射して重ね合わ
せるようになつているが、これは前方に反射する構成で
あつてもよい。
以上説明したように、本発明はレーザー光を強度が対称
となる分割線で2分し、これを重ね合わせて物体を照明
するものであるから、均一な線状照明を行なうことがで
きる。
となる分割線で2分し、これを重ね合わせて物体を照明
するものであるから、均一な線状照明を行なうことがで
きる。
第1図はレーザー光の強度分布を示す特性図、第2図は
シリンドリカルレンズで広げられたレーザー光の強度分
布を示す特性図、第3図は本発明による照明光の形成方
法を示す図、第4図は本発明に用いる光学系を示す斜視
図である。 1・・・・・・レーザー光、1a,1b・・・・・・分
割されたレーザー光、2・・・・・・分割線、3・・・
・・・合成されたレーザー光、10・・・・・・レーザ
ー光源、13・・・・・・シリンドリカルレンズ、14
・・・・・・プリズムミラー15,16・・・・・・ミ
ラー 17・・・・・・物体。
シリンドリカルレンズで広げられたレーザー光の強度分
布を示す特性図、第3図は本発明による照明光の形成方
法を示す図、第4図は本発明に用いる光学系を示す斜視
図である。 1・・・・・・レーザー光、1a,1b・・・・・・分
割されたレーザー光、2・・・・・・分割線、3・・・
・・・合成されたレーザー光、10・・・・・・レーザ
ー光源、13・・・・・・シリンドリカルレンズ、14
・・・・・・プリズムミラー15,16・・・・・・ミ
ラー 17・・・・・・物体。
Claims (1)
- 1 レーザー光源から放出されたレーザー光を、シリン
ドリカルレンズによつて該レンズの軸に直角な方向に広
げ、この広げられたレーザー光をその光軸を通り前記シ
リンドリカルレンズの軸とほぼ平行な分割線によつて2
分し、この2分されたそれぞれのレーザー光を物体上に
重ね合わせて強度の均一な線状照明を行なうようにした
ことを特徴とする線状照明方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52081751A JPS5945123B2 (ja) | 1977-07-08 | 1977-07-08 | 線状照明法 |
US05/921,974 US4192578A (en) | 1977-07-08 | 1978-07-05 | Method of projecting a line image of uniform brightness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52081751A JPS5945123B2 (ja) | 1977-07-08 | 1977-07-08 | 線状照明法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5417744A JPS5417744A (en) | 1979-02-09 |
JPS5945123B2 true JPS5945123B2 (ja) | 1984-11-05 |
Family
ID=13755132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52081751A Expired JPS5945123B2 (ja) | 1977-07-08 | 1977-07-08 | 線状照明法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4192578A (ja) |
JP (1) | JPS5945123B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2465241A1 (fr) * | 1979-09-10 | 1981-03-20 | Thomson Csf | Dispositif illuminateur destine a fournir un faisceau d'eclairement a distribution d'intensite ajustable et systeme de transfert de motifs comprenant un tel dispositif |
US4400764A (en) * | 1980-02-05 | 1983-08-23 | The Boeing Company | Low backscatter illumination system |
JPS56114202A (en) * | 1980-02-05 | 1981-09-08 | Boeing Co | Formation of illumination beam and continuous lighting apparatus |
CA1245487A (en) * | 1982-08-21 | 1988-11-29 | Yasuto Ozaki | Apparatus of projecting luminous lines on an object by a laser beam |
US4547044A (en) * | 1983-03-31 | 1985-10-15 | International Business Machines Corporation | Beam-folding wedge tunnel |
US4737641A (en) * | 1985-08-16 | 1988-04-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for producing x-ray images by computer radiography |
US4882594A (en) * | 1988-10-03 | 1989-11-21 | Polaroid Corporation | Method for making a smooth, uniform image of a laser diode array |
US5095386A (en) * | 1990-05-01 | 1992-03-10 | Charles Lescrenier | Optical system for generating lines of light using crossed cylindrical lenses |
DE4035145A1 (de) * | 1990-11-06 | 1992-05-07 | Bio Photonics Gmbh | Optisches system zur aufteilung einer reellen abbildung |
FR2748824B1 (fr) * | 1996-05-15 | 1998-06-26 | Commissariat Energie Atomique | Optique diffractive a synthese d'ouverture et dispositif de decoupe laser incorporant une telle optique |
US5864390A (en) * | 1996-08-28 | 1999-01-26 | Polaroid Corporation | Optical system for use in a photographic printer |
WO2013144293A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Nikon Metrology Nv | Improved optical scanning probe |
DE102012108347A1 (de) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Fokussierung von Laserlicht |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1549613A (en) * | 1975-12-23 | 1979-08-08 | Plessey Co Ltd | Optical system for producing an area of light of even dispersion of illumination |
US4109304A (en) * | 1976-02-23 | 1978-08-22 | Khvalovsky Vladimir Vasilievic | Device for coherent lighting of objects |
-
1977
- 1977-07-08 JP JP52081751A patent/JPS5945123B2/ja not_active Expired
-
1978
- 1978-07-05 US US05/921,974 patent/US4192578A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5417744A (en) | 1979-02-09 |
US4192578A (en) | 1980-03-11 |
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